欧洲核子研究中心（CERN）的ATLAS合作组近期公布了一项重要测量结果，进一步证实了基本粒子的质量源自它们与希格斯场的相互作用。该研究基于此前CMS合作组的观测成果，首次独立发现了希格斯玻色子衰变为缪子—反缪子对（dimuons）的证据。
在粒子物理学的标准模型中，费米子（如夸克和轻子）按质量分为三代。第一代包括最轻的上夸克、下夸克、电子及电子中微子；第二代包含奇异夸克、粲夸克、缪子及其对应的中微子；第三代则是顶夸克、底夸克、陶子（tau）及陶子中微子。其中，顶夸克的质量约为电子的34万倍，不同代费米子间存在显著质量差异。
根据1960年代史蒂文·温伯格提出的理论，希格斯场通过与粒子左右手性成分的相互作用赋予其质量——这种机制虽解决了弱力仅作用于左手粒子的对称性问题，却也引发新疑问：若不同代粒子的电荷相同，希格斯场如何区分它们的质量层级？答案的关键在于观测希格斯玻色子衰变产物的差异：理论上，与更重世代粒子相互作用更强的希格斯衰变过程应更易发生。
2022年，ATLAS与CMS合作组分别通过大型强子对撞机（LHC）的质子—质子碰撞实验，独立观测到希格斯玻色子衰变为陶子—反陶子对（tau–antitau）的过程，其发生率与理论预测一致。更早一年，CMS还发现了更罕见的第二代粒子信号——希格斯衰变为缪子—反缪子对（概率仅为5000分之一）。而ATLAS最新研究则独立复现了这一结果：在约13 TeV能量的质子碰撞中，观测到了与理论预期相符的缪子对信号，并将统计显著性提升至3.4σ（远低于“发现”所需的5σ标准，但为后续研究奠定了基础）。
这项进展不仅强化了希格斯机制解释质量起源的理论框架，还为探索更稀有的第一代粒子衰变（如电子—正电子对，发生概率低至2亿分之一）提供了重要线索。目前，科学家正通过改进实验精度，试图揭开希格斯场与不同世代粒子相互作用的深层奥秘。
